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1MOST总线摘要：MOST(MediaOrientedSystemTransport)面向媒体的系统传输的总线。MOST是汽车业合作的成果,而不具备正式的标准。它的最初构想始于90年代中期,作为宝马公司、戴姆勒克莱斯勒（DaimlerChrysler）公司、Harman/Becker公司（音响系统制造商）和OasisSiliconSystems公司之间的一项联合。其后不久（1998年）,参与各方建立了一个自主的实体,即MOST公司,由它控制总线的定义工作。Oasis公司自己保留对MOST命名的权利。由一家独立的测试机构负责产品的认证过程,例如Ruetz技术公司。除了顺从性测试以外,Ruetz公司还为MOST总线系统开发提供使用的软、硬件分析工具,以及MOST系统的培训。MOST是实线传输，而且是光纤线路传输，而且可以是塑料光纤（比较省成本），使用光纤可以让信息传量加大，未来的传输提升潜力也较高，同时也较能坚稳传输（因为没有接地回路，也不受电磁干扰）。MOST汽车多媒体网络以其带宽高、抗干扰强、重量轻、成本低、设备可动态接入、具有应用层标准等优势被广泛采用。2003年MOST的传控网络技术逐步扩展，至少有10种的欧洲量产车采行了MOST技术，包括德国的保时捷、奥迪、奔驰、宝马，瑞典的富豪、绅宝，意大利的飞雅特、兰吉雅，法国的雪铁龙、标致等。MOST除了核心的主标准规范外，实体接线层面也允许在“电线”与“光纤”间替换运用，此外也有定义支持MOST传输的应用型态（Profile），如Tuner调谐器、CD播放机、放大器（也称：扩大机）等。MOST传控网络（也可称：传控接口）的发展可追溯到1997年，MOST的技术概念来自当时MOSTCooperation公司所发起的一项非正式合作，到了1998年该公司以之前的合作为基础，结合17家国际级的汽车制造商（Carmaker）与超过50家的关键汽车组件供货商（KeyComponentSupplier），以共同研发MOST传控技术。关键字：MOST系统传输传控网络2一MOST总线的特点及作用MOST（面向媒体的系统传输）总线是将光纤数据传输的许多优点带给大众汽车市场的一个尝试。很多汽车制造商现在将其安装在多种型号的车内,标志着雄心壮志取得了明显的成功。您或许一直都拒绝汽车安装OEMDVD播放机的诱惑。但当你在高速公路上开车时,可以偶尔注意一下身边闪过的高档轿车,你会发现小孩的注意力都被后座DVD吸引了,这可能会促使你做出购置决策。后座DVD屏只是MOST总线在车内最常见的应用,光纤总线还可以处理数字音频信号,用于娱乐系统和免提电话,以及传送GPS这类信息系统数据。例如保时捷（Porshe）Cayenne4x4和宝马(BMW)7系列车都是应用这类多媒体系统的预期对象,而它们也确实带有MOST。但是,现在的车型规格显示这一技术正在随汽车型号而扩散,覆盖了高档车型到中档车型。图1-1MOST总线在汽车中的应用现在,MOST并不是汽车厂商在量产车中装备的唯一一种光纤通道。宝马公司也在7系列车上用塑料光纤连接传感器和气囊系统的控制模块,采用的是ByteFlight协议。对设计工程师而言,汽车环境中使用光纤的好处是显而易见的。这种媒体能够在车内的噪声环境中传送高位率的数据,防止数据流遭受电气干扰。它有快速的边沿速率,但却消除了数据产生干扰的任何风险,这种干扰在车内电子总线传输的信号中是不可避免的,尤其是在电动机车和其它安全成为关键的系统中。3MOST定义标准OSI模型的所有七层,正如预期的那样,对汽车多媒体环境作了高度的优化,对要处理的主要流量类型规定了信号类别（如CD立体声和DVD视频）。图1-1MOST与ISO-OSI分层对比关系二MOST总线的工作原理在物理层上,传输介质本身是有塑料保护套、内芯为1mm的PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）光纤,OEM供应商可以将一束光纤像电线一样捆成光缆。光纤传输采用650nm（红色）的LED发射器（650nm是PMMA光谱响应中的低损耗“窗口”）。数据以50Mbaud、双相编码的方式发送,最高数据速率为24.8Mbps。MOST的定义是非常普通的,允许采用多种拓扑结构,包括星形和环形,大多数汽车装置都采用环形布局。一个MOST网络中最多可以有64个结点。一旦4汽车接通电源,网络中的所有MOST结点就全部激活,这对低功耗、停电模式设计是一大重点,包括系统处在该种状态下的功耗量以及如何进入状态。MOST结点在通电时的默认状态是直通（Pass-throught）,即进入的数据从接收器直接传送至发射器,以保持环路的畅通。MOST的数据传送使用512b的帧,以及16个帧的块（图1）。帧的重复率为44.1kHz（每帧22.67ms）,每个帧内除了前导码和其它内部管理位以外,还包含有同步、异步和控制数据。总线是完全同步的,设计师可将网络内的任何设备指定为主设备,其它所有结点都从主设备处获得自己的时钟。网络完全是即插即用的,当上电或有连接改变时,有一个寻找设备的过程。主结点上保持着一个所连设备的中心注册处。图2-1MOST16帧结构产品支持水平的不断提高展现了这一总线的发展。实现MOST结点的主要部分包括光电接口,即发射器模块和接收器模块。这一市场的主要供应商是Infineon公司,该公司最近推出了自己ODINMIT/MIR4收/发模块的规格。它们符合已定义的4引脚物理外形,提供650nm的收/发功能。接收器模块将一个光电二极管与信号处理和激活功能结合在一起,做在一片Infineon公司现在生产的IC上,而上一代芯片则是从OasisSiliconSystems公司获得的。Infineon公司塑料光纤营销总监MartinWeigert证实,这些产品的供应面临着汽车业对质量和可靠性的急迫要求,以及持续的价格压力。Weigert解释说,一对收/发模块的标价大约为3欧元,而当汽车环境中第一次采用光纤技术时,这个价格要“高得多”。Infineon公司也为ByteFlight公司制造收发器,并为其短程工业链制造SFH系列产品。这一代收发器部件的额定温度超出85℃的工业标准上限值,达到了95℃,从而也成为了一种挑战,Agilent公司在今年初首先推出了AFBR1010/2010器件对。95℃的温度值略微超出了PMMA光纤材料的理想工作范围,这种限制可能最5终导致硅芯光纤取代塑料光纤。所有光/电和电/光模块都要用到能接纳低成本的光纤终端的连接器外壳结构。很多供应商包括FCI公司和Furukawa公司,都能提供以各种组合形式将电气连接与光纤对混合在一起的连接器。MOST结点在通电时的默认状态是直通（Pass-throught）,即进入的数据从接收器直接传送至发射器,以保持环路的畅通。MOST的数据传送使用512b的帧,以及16个帧的块。帧的重复率为44.1kHz（每帧22.67ms）,每个帧内除了前导码和其它内部管理位以外,还包含有同步、异步和控制数据。总线是完全同步的,设计师可将网络内的任何设备指定为主设备,其它所有结点都从主设备处获得自己的时钟。网络完全是即插即用的,当上电或有连接改变时,有一个寻找设备的过程。主结点上保持着一个所连设备的中心注册处。图2-2基于MOST总线的典型车载高端娱乐系统6图2-3基于MOST总线的车载音频娱乐系统原理图三MOST总线的主要组成收发器模块的另外一个方面,MOST结点的基本件是网络控制器IC,它来自现在已属于SMSC成员的OasisSiliconSystems公司。Oasis公司提供OS8104,这款芯片集成了网络接口、数据路由引擎、主控与管理接口,以及整套软件和相应的开发工具。81050则增加了较高层次的智能以提升MOST功能,而8805则是一款系统级的集成器件,它包括ADC和DAC,用于音频信号流的直接输入和输出。主要的微处理器与DSP供应商也日益增加对该总线的支持。AnalogDevices公司用自己的为汽车视频显示与免提手机连接而配置的BlackfinDSP,通过MOST提供与汽车网络的连接功能。德州仪器公司刚宣布的一款针对汽车信息娱乐产品而优化的OMAP处理器。德州仪器公司从SMSC获得许可,集成了MediaLB总线,即片上和片间的通信总线,它可以传输局部去复用的MOST网络数据。德州仪器公司称,这种永不过时的设计可以用于今后任何MOST升级。片上的数字音频路由引擎（DSP内核与MediaLB接口）可在音频端口间处理和引导音频数据,德州仪器公司称这一引擎相当于100MHzDSP带宽。富士通公司是MOST使能处理器的早期介入者,它早在2004年初就宣布在自己与Oasis公司之间合作建立了一个研发公司mycable,开发多媒体汽车系统的参考设计。mycable公司专注于嵌入式多媒体设计,而富士通公司的MPEG芯片则用于参考设计的视频解码。7四MOST总线在其他方面的应用与发展前景根据MOST公司的前景展望,除严格条件的汽车环境外,这种总线还会用于多种应用中。一个可能的应用是将总线传送用于家庭环境,但从目前的趋势来看这种可能性不大。GartnerDataquest公司曾在自己的分析中指出,配备多媒体的家庭将需要有线和无线两种高速数据传输媒介。当Oasis公司专门为相适应的内容（音、视频）对总线作出规定时,MOST就可能成为有线媒介的候选者。但Gartner公司的分析师PaulO''Donovan称不大可能出现向家庭的较大渗透。他认为,即使提前采用MOST的高速版本,“可能性也不大,原因只是无需新增布线的原则：我们希望家庭中大都是电力线和其它已布好的走线,在家庭与汽车之间传送内容而不是播放机的传送,这是准则。”但是,制造商则必须解决汽车MOST网络的接入问题,理由只有一个,即用于系统升级。在很多汽车中,装收音机、CD机等的标准长方形槽都不见了,设计者将收音机、CD、电话、GPS和其它系统都装在仪表板后面安置硬件的一些地方,而不是在一个专门的盒子里。AnalogDevices公司等供应商则更提出了一种终极概念,即让这些功能的每一种都变成在BlackfinDSP中运行的一个软件线程。这样带来的好处不仅是收音机不再容易被窃,实际上连报警软件也可以与同一个处理器捆绑在一起。现在去看看任何一个汽车爱好者的网站,就会发现在这个问题上早已存在的很多焦虑。如没有槽安装自己升级的收音机或其它车内设备;或者汽车软件无法识别升级的设备,或者是升级的设备功能无法正常发挥（或根本不能发挥）。还可能发生更糟糕的情况,因为替换的处理器除了处理娱乐功能外还要控制车内的电子软件,这样当更换音频设备后可能会导致气候控制而停止工作。随着配有MOST的汽车不断增多,出现这种接口问题的可能性也在增加。美国的消费电子协会正在与MOST公司一起定义一个消费电子网关功能,可以通过它连接这些升级,在本文发表时,已发布了该网关规范的建议草案。进一步的开发包括对MOST的修订,使其基本速度从50Mbps增加到150Mbps,从而能够满足多视频流的带宽要求,并与推荐的车载无线网络接口。用于ByteFlight的光纤标准看来也会得到进一步的发展,ByteFlight公司的结构方法与面向多媒体的MOST相差甚远,目前只有10Mbps速率。因为它要用于安全性十分苛刻的系统中,所以ByteFlight是完全确定性的,并有失效恢复能力。Infineon公司的Wiegert称,ByteFlight要求产品有完全的可跟踪能力,因为数据的存储是不定的。这些情况也引导FlexRay总线认真考虑采用光传输方案。Infineon公司的Weigert注意到,业界系统设计师对MOST的兴趣与日俱增。对于不需要超过64个结点的设计来说（虽然可以用总线扩展器）,MOST提供8了在噪声环境中使用光纤完成数据采集或网络控制的完备、低成本方式。虽然MOST公司的设计是用于典型长度为数米的车内连线,但掌握的极限值能覆盖较长的距离。典型塑料光纤的衰减率低于0.2dB/m,而一对收发器（如Agilent公司的AFBR1010/2010）